2024年中考化学三轮达标巩固---科学探究题

2024年中考化学三轮达标巩固--科学探究题 1．H2O2溶液、“84”消毒液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。 【查阅资料】“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。 【实验1】取少量“84”消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生：然后 （填写实验操作和现象），证明产生的气体是氧气。 【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？ 【作出猜想】猜想一：作 ，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用； 猜想二：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应。 【实验2】    ①按如图所示组装实验装置，并 。 ②向锥形瓶中加入30mL “84”消毒液，注射器中吸入25mL H2O2溶液。 ③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）见下表。 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 收集气体的总体积/mL 140 280 365 A 375 （1）表中的数据A＝ 。 （2）分析表中数据得出“猜想二正确"， 其依据是： 。 【分析讨论】 NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水。该反应的化学方程式为 。 【拓展反思】生活中常用消毒剂除“84”消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全！生活中下列使用消毒剂的做法正确的是( ) A．不同的消毒剂可随意混合使用 B．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 C．使用“84”消毒液的浓度越高越好 D．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存 2．某兴趣小组同学对实验室制取氧气的催化剂进行如下探究： 【提出问题】二氧化锰常作为氯酸钾分解制取氧气的催化剂，那其他氧化物是否也能催化氯酸钾分解呢？是否比二氧化锰效果更好？ 【查阅资料】研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解(分解释放出热量)有催化作用。 分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示： 氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁 开始反应(℃) 420 515 305 490 剧烈反应(℃) 490 540 350 545 任务一    做出猜想 (1)实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂最好选用的氧化物是 ； (2)作为催化剂必须满足2个条件： A．改变反应速率。B．物质本身的 和 在化学反应前后保持不变。 任务二    设计并完成实验 I．将3.0g氯酸钾放在试管中加热 II．将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰混合均匀加热 III．xg氯酸钾与1.0g氧化铜混合均匀加热 【实验现象分析】 (3)将实验III反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，称量得到1.0g黑色粉末，质量与原来的氧化铜相等，再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热，现象与实验Ⅲ相同。实验中x的数值应为 。实验I和III比较可证明 。 【结论】 (4)氧化铜 作氯酸钾分解的催化剂。(填“能”或“不能”) 任务三    实验反思 (5)实验Ⅱ和III对比的目的是 。 (6)在相同温度下比较两组实验产生氧气的快慢通常可采用的方法有： ①测量相同时间内收集的氧气的体积 ②测量 。 3．碱式碳酸亚铁是工业上冶炼铁的一种矿物，为测定碱式碳酸亚铁【xFeCO3·yFe（OH）2·zH2O】的组成，同学们在老师的指导下进行了如下的探究： 【查阅资料】 ①碱式碳酸亚铁受热会完全分解生成FeO、CO2以及H2O。 ②FeO是一种黑色粉末，它不稳定，在空气中加热，可被氧化成四氧化三铁。 ③碱石灰是NaOH及CaO的混合物，可以吸收CO2和H2O。 【实验步骤】 （1）检查装置的 后，准备称取3.40g碱式碳酸亚铁粉末放在装置B中，连接仪器。 （2）打开弹簧夹K，鼓入一段时间空气，准确称量装置C、D、E的质量。 （3）关闭弹簧夹K，加热B装置至装置C中导管末端无气泡冒出，再打开弹簧夹K，缓缓通空气一段时间，使B中分解的二氧化碳和水蒸气转移干净。 【实验分析】再次准确称量装置C、D、E的质量，所得数据如下： 装置C/g 装置D/g 装置E/g 加热前 200.00 180.00 180.00 加热后 200.36 180.88 180.00 （4）由上表可知，3.40g碱式碳酸亚铁粉末加热分解，生成H2O的质量为 ，生成CO2的质量为 ，装置A的作用 。 【实验结论】 （5）据表中数据分析，可计算出xFeCO3·yFe（OH）2·zH2O中，x：y：z= 。请写出碱式碳酸亚铁受热完全分解的化学方程式 。 4．化学小组用图1装置验证二氧化碳与水的反应。 盐酸浓度 观察到的现象 甲组 浓盐酸（36.5%） B中石蕊溶液由紫色变成红色 C中石蕊溶液没有变为紫色 乙组 稀盐酸（13.5%） B中石蕊溶液由紫色变为红色 C中石蕊溶液变为紫色 （1）A中反应的化学方程式为 。 （2）乙组C中反应的化学方程式为 。 【讨论与交流】同学们认为甲组C中石蕊溶液没有变为紫色，是因为浓盐酸挥发出过多的HCl溶于石蕊溶液。 【提出猜想】盐酸的挥发性与浓度有关。 【进行实验】用图2装置研究不同浓度盐酸的挥发性。用离子传感器测定烧杯中所得溶液的氯离子浓度（氯离子浓度可以近似表示挥发出的HCl的量），实验数据见下表。 盐酸浓度与氯离子浓度的对应关系（相同时间内测得） 盐酸浓度（%） 13.5 20 26.2 29.2 32.2 36.5 氯离子浓度（mg/L） 1.1 1.4 3.7 19.0 59.8 209.2 分析表中数据，能够得出盐酸的挥发性与浓度的关系是 。 【得出结论】猜想正确 【实验反思】甲组石蕊溶液变红不能证明二氧化碳与水反应。 【实验改进】甲组同学在装置A与装置B之间连接装置D。三个装置之间导管口的连接顺序是：a→ → →b。选择饱和NaHCO3溶液除杂的原因是 。 5．为验证Ba(OH)2的化学性质做如图所示的四个实验:    (1)实验一中能够观察到的明显现象是 。 (2) 实验二、三验证了Ba(OH)2能和某些(填物质类别) 发生化学反应; (3)将上述实验后四支试管中的所有物质倒入同一个烧杯，充分混合后过滤，得到白色固体和溶液A。取一定量溶液A,加入少量Ba(OH)2溶液，振荡后只得到无色溶液，综上分析，溶液A中除酚酞外，一定还含有的溶质是 。 6．明矾（化学式为KAl(SO4)2·12H2O）是农村常用的一种净水剂，为了探究明矾中每种粒子是否有净水作用，探究小组设计了如下探究环节： （1）提出问题：明矾在溶液中能全部离解成自由移动的钾离子、铝离子和硫酸根离子，明矾的净水原理是什么？是什么起作用？ （2）猜想与假设：明矾溶于水生成的胶状物与铝离子有关，即明矾净水是铝离子的作用。 （3）探究实验：设计实验、实验过程、分析与论证： 实验步骤 实验现象 结论 ①在蒸馏水中加入少量明矾，搅拌 明矾溶解 明矾能溶解 ②在浑浊的天然水中加少量明矾，搅拌静置 有沉淀生成，天然水变澄清 明矾吸附水中小颗粒泥尘聚集而沉降 ③在浑浊的天然水中加少量硫酸铝，搅拌静置 有沉淀生成，天然水变澄清 硫酸铝 （是否）具有明矾的吸附作用 ④在浑浊的天然水中加少量硫酸钾，搅拌静置 天然水仍然浑浊 硫酸钾 （是否）具有明矾的吸附作用 ⑤在浑浊的天然水中加少量氯化铝，静置沉淀 有沉淀生成，天然水变澄清 氯化铝 （是否）具有明矾的吸附作用 （4）归纳结论：通过以上五组对比实验可知明矾的净水作用与 有关。 7．红枣包装中常使用一种“504 双吸剂”，其成分为铁粉、生石灰等。实验小组同学对 一包使用过的“504 双吸剂”进行了如下探究。 【提出问题】久置后，固体的成分是什么？ 【查阅资料】 (1)铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁； (2)铁可以被磁铁吸引，Fe2O3、CaO、Ca (OH) 2、CaCO3均不被磁铁吸引。 【作出猜想】久置固体中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca (OH) 2和CaCO3。 【实验探究】实验方案一： 实验操作 实验现象 实验结论 (1)取适量固体放于烧杯中，加足量蒸馏水溶解，静置后取上层清液，滴加无色酚酞溶液 固体溶解时烧杯外壁发烫 固体中一定含有 。 酚酞溶液变为 色 固体中一定含有氢氧化钙 (2)另取少量固体放于试管中，滴加足量的盐酸 固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液 固体中一定含有 ， 一定不含 Fe2O3 (3)将步骤(2)中产生的气体通入到澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊 固体中一定含有 【实验分析】 (1)酚酞溶液颜色发生改变是因为溶液中含有 (填离子符号) 离子；甲同学认为通过实验不能得出一定含 Ca(OH)2的结论，理由是 (用化学方程式表示)，该反应的基本类型为 。 (2)乙同学认为通过实验不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是 。她设计实验方案二继续进行探究。 8．小明同学看到爷爷在画好的山水画上洒“金粉”，对“金粉”的成分产生了兴趣，他取少量“金粉”与兴趣小组同学进行探究。 【查阅资料】 “金粉”是一种具有颜料性质的金属粉末，大多由两种或三种熟知的金属组成。 【提出问题】 “金粉”的成分是什么？ 【进行猜想】 猜想1：金、银                         猜想2：铜、锌、金 猜想3：铜、铁、锌                     猜想4：铜、锌 【实验验证】 取少量“金粉”样品于试管中，加入过量稀盐酸，观察到“金粉”部分溶解，有气泡产生，溶液呈无色。 (1)小明根据“金粉”部分溶解、有气泡产生的现象，认为猜想 不成立。 (2)有同学认为根据上述现象，也可证明猜想3不成立，理由是 。 【继续探究】 对试管中的物体进行过滤，得到滤渣和滤液。 将滤渣置于室气中高温灼烧，观察到固体全部变黑。 (3)向滤液中插入打磨过的足量铝片，有气泡产生且铝片表面有附着物，发生反应的化学方程式为 （写一个）。 【得出结论】 (4)猜想 正确。 【反思评价】 (5)滤液中插入的足量铝片进行打磨的目的是 。 【拓展应用】 (6)铜合金因为呈现黄金光泽而被某些不法之徒假冒黄金骗人。请你设计一种区别真假黄金的实验方案： 。 9．绿色能源需求日益增长，氢能源备受关注。 探究一　实验室电解水 （1）写出电解水反应的化学方程式 。 （2）如图所示，接通电源，可以观察到两电极有气泡产生，一段时间后，理论上正负电极上产生的气体体积比 。 （3）该实验说明了 (填一点即可)。 探究二　不同电解液和电极材料对水电解产生气体体积的影响 （4）实验时，发现反应速率慢，且V（H2）和V（O2）比并不等于理论值。导致这一结果的因素可能有： （多选）。 A 氧气的密度比氢气大 B 氧气在水中的溶解性比氢气强 C 部分氧气与电极发生反应而被消耗 ［查阅资料］纯净水导电能力差，加入电解液能增强导电性，但不同的电解液和电极材料对产生气体的体积有影响。 ［设计并实验］兴趣小组对不同电解液和电极材料进行探究，结果如下： 电解液（浓度0.2kg/L） 　不同电极材料产生的V（H2）：V（O2） 　碳棒 铜棒　 保险丝　 电阻丝　 铁丝　 　氢氧化钠溶液 6.9：1.09 　7.7：3.35 　6.9：2.95 7.3：3.4　 6.51：3.2　 　稀硫酸 　6.9：1.10 阳极产生的氧气很少 7.6：1.95　 7.5：3.45 　铁丝溶解 ［结论］由上表实验信息可得： （5）稀硫酸(H2SO4)做电解液时，铁丝不能做电极：铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，请写出该反应的化学方程式 。 （6）电解水选择最佳的电解液和电极材料分别为 和 。 10．某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行探究，在相同的加热条件下，用如图装置完成表中实验： 编号 KClO3质量/g 催化剂 催化剂 质量/g 收集50 mLO2 所需时间/s 实验1 5 − − 171 实验2 5 MnO2 0.5 49 实验3 5 Fe2O3 0.5 58 实验4 5 KCl 0.5 154 (1)写出KClO3分解的化学方程式 . (2)请写出仪器名称：a ；b (3)设置实验1的目的是 。 (4)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是 (填物质名称)。 (5)由实验1和实验4可知，KCl (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50mLO2，所需时间明显少于171s，出现这种情况的原因是 。 (6)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内 。 11．“暖宝宝”是日常生活中应用广泛的一次性取暖用品，撕开外袋即可发热。 【查阅资料】 ①暖宝宝的主要成分有铁粉、水、活性炭、蛭石、吸水性树脂和食盐（氯化钠）。 ②蛭石是一种耐高温的保温材料；吸水树脂是一种吸水、保水能力强的高分子材料。 【提出问题】暖宝宝撕开外袋才可发热的原因是什么？ 【进行实验】 装置 步骤 现象 结论 I．按左图组装实验装置，打开K，紧握锥形瓶 ______________ 气密性良好 II．测量初始温度 温度计示数为16 ℃ 暖宝宝工作时消耗了氧气并放出热量 III．撕开外袋取出一片暖宝宝，粘贴在温度计上。立即将塞子塞紧 导管中液面上升，温度计示数持续升高 Ⅳ．当导管中的液柱快接近顶端时，关闭K 几分钟后，温度达到40℃ 【解释与结论】 （1）用稀盐酸检验暖宝宝中含有铁粉，反应的化学方程式是 。 （2）步骤I中，观察到的现象是 。 （3）步骤III中，“导管中液面上升”的原因是 。 【反思与评价】 （4）有同学提出，该实验不足以证明氧气参与了反应。于是用氧气替代空气重复上述实验，测得相同时间导管中液面的变化数据，如下表： 时间/s 10 20 30 40 50 60 70 80 空气中液柱高度/cm 0.3 0.7 1.6 2.4 3.2 4.1 5.0 5.7 氧气中液柱高度/cm 0.4 1.1 2.5 3.8 5.1 6.5 7.9 9.1 分析表中数据，能说明氧气一定参与反应的理由是 ，还能得到的结论是 。 【提出问题】暖宝宝中氯化钠和活性炭的作用是什么？ 【进行实验】在盛有干燥空气的锥形瓶中分别放入下表中①~④的物质，用温度传感器分别测量相同时间内的温度变化，装置如下图所示。 物质 序号 铁粉/g 水/mL 氯化钠/g 活性炭/g ① 9 6 0 0 ② 9 6 3 0 ③ 9 6 0 6 ④ x 6 3 6 传感器测得的相应数据如图： 【解释与结论】 （5）④中x为 g。 （6）欲得出“活性炭能加快反应速率”的结论，依据的两个实验是 （填序号）。 【反思与评价】 （7）结合上述实验，你对保存暖宝宝的建议是 （写出1条即可）。 12．某同学用如下装置，进行有关碳及其氧化物的实验（图中夹持仪器已略去）。    在完成气密性检查后加入药品，并已设法在装置中充满二氧化碳。 实验步骤 实验现象 实验分析 Ⅰ：缓缓通入CO2，点燃A处酒精喷灯，一段时间。 木炭粉减少，D中有气泡、石灰水变浑浊且石灰水沿右侧导气管进入E  。 硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 。 Ⅱ：点燃B处酒精喷灯，一段时间。 B处玻璃管内观察到红棕色粉末变成黑色。 反应的化学方程式为 。 Ⅲ：停止通入二氧化碳，熄灭A、B两处火焰。 装置C中现象是 。 【交流与讨论】有同学认为该装置需要添加尾气处理装置，你认为是否需要并说明理由 。 13．实验是学习化学的一条重要途径。为了探究燃烧的条件，17中学化学兴趣小组的同学进行了如下探究，实验装置如图所示。    【进行实验】小诗同学在500mL的烧杯中加入300mL热水，并放入用 的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面水的白磷，观察现象。 【收集证据】在实验中，小琪同学观察到铜片上的白磷燃烧，发光，产生 ，冒大量白烟，放热，生成白色固体；而水下的白磷和铜片上的红磷都 的现象。 【解释与结论】根据观察到的实验现象，小琪同学得出了可燃物燃烧需要 和氧气（或空气）的结论。 【反思与评价】为了减少对空气的污染，此实验需在 下进行。 14．某兴趣小组探究分子的特性时做了以下三组实验。 【实验一】已知：碱性溶液能使酚酞试液变红，而氨水显碱性。请回答实验中的有关问题： 如图（1）所示，甲同学在A、B两个小烧杯中分别倒入酚酞试液，在C烧杯中加入浓氨水，另取一个大烧杯，罩住A、C两个小烧杯，观察几分钟，发生现象 ，这一现象用分子的观点解释为： ，烧杯B的作用是 。 【实验二】：乙同学将实验一进行改进（如图（2）所示）：在试管中的滤纸条上相间滴有无色的酚酞溶液，试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花，观察到的实验现象： 。 【实验三】：查阅资料： 材料一：浓盐酸易挥发出氯化氢（HCl）气体，浓氮水易挥发出氮气（NH3），氨气与氯化氢气体相遇会产生大量白烟，这是因为两者发生反应生成了氯化铵固体。 材料二：气体的相对分子质量越小，其分子的运动速率越快。 丙同学查阅资料后另外设计了一个实验如图所示，他在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团，塞上胶塞，并在玻璃管外壁上用记号笔做了A、B、C三个记号。请回答下列问题：你认为玻璃管中白烟最先出现的地方是 处（选填A、B或C），理由是 。氨气（NH3）中N元素化合价为 。 【拓展探究】同学在完成上述实验后，还想研究分子运动速率与温度的关系。他们将等量的品红分别滴入等量的热水和冷水中，其实验现象入下所示： 实验过程 冷水 热水 开始 红色扩散较慢 红色扩散较快 长久放置 最终均成为红色，均匀，透明的液体 根据此实验现象，得出的结论是 。 15．宣纸，安徽省宣城市特产，是国家地理标志产品。化学兴趣小组同学对宣纸的发展历史、制作等展开了项目式学习。 任务一：了解宣纸的发展史 【查阅资料】 (1)“宣纸”最早出现在唐代张彦远所著的《历代名画记》中，其《论画体工用榻写》一章中说：“好事家宜置宣纸百幅，用法蜡之，以备摹写....”。古代造纸工艺的其中两步为“浸灰水”和“抄纸”。“灰”的主要成分是氧化钙，“浸灰水”的过程中伴随的热量变化是 。“抄纸”的目的是除去纸浆中的泥沙及粗纤维等杂质，类似 （实验室操作名称）。 任务二：宣纸的制作 【专家咨询】 (2)同学们通过走访实地，咨询造纸厂技术专家，了解到宣纸制作主要步骤为选料、粉碎、漏筛、淘洗、压制、晾干。选料多用草木皮、竹片、麻纤维等，麻纤维属于 （填“天然”或“合成”）有机高分子材料。 任务三：造纸污染处理 (3)造纸过程制浆产生的“黑液”是主要污染源。处理方法是将黑液浓缩后灼烧，转化为纯碱，溶解后，加入熟石灰将其苛化，苛化后澄清的液体称为“白液”。加入熟石灰苛化反应的方程式为 ，“白液”中一定含有的成分是 。 (4)同学们为确定“白液”的成分，进行了如下实验： 方案：取少量“白液”于试管中，滴入足量稀盐酸，实验的目的是 。加入盐酸后无现象，则“白液”成分可能是 。为确定“白液”的成分还需进一步实验，请写出实验方案 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$